Пірометри

Пірометри - це великий клас контрольно-вимірювальних приладів, призначених для вимірювання температури безконтактним способом. В основі роботи пірометрів лежить принцип вимірювання інфрачервоного випромінювання виходить від об'єкта.

Всі предмети, які мають температуру вище, ніж абсолютний нуль, випромінюють інфрачервоні хвилі довжиною від 0,74 до 1000 мкм. Про це в 1800 році заявив англійський учений Вільям Гершель — знаменитий дослідник Сонця. Стало зрозуміло, що особливе випромінювання видає не тільки розпечений метал або електричні розряди (це бачили всі), але і тіла з низькою температурою, у тому числі нижче 0 °С. ІЧ-промені випускаються збудженими іонами, при цьому довжина хвилі змінюється при різному нагріванні об'єкта (чим поверхню тепліше, тим хвиля коротше й інтенсивніше потік). Цю енергію людина може сприймати шкірою як тепло, але не бачить її.

Знадобилося час, щоб навчитися реєструвати інфрачервоні теплові промені, розпізнавати їх і обробляти отриману інформацію. У 1967 році компанією Wahl Instruments Inc. був розроблений перший портативний пірометр.

Пірометр є оптико-електронним приладом, об'єктив якого вловлюють невидиме інфрачервоне випромінювання від предметів і в приймачі перетворюють його в електричний сигнал, а він вже обробляється в зручний для сприйняття тип індикації (картинка або цифри).

Завдяки своїй універсальності пірометри знайшли широке застосування в багатьох галузях від металургійної промисловості до харчової галузі. На відміну від контактний термометрів пірометри дозволяють проводити вимірювання на значній відстані до об'єкта і в широкому діапазоні температур. При цьому саме вимірювання займає не більше 1 секунди.

З кожним роком на ринку з'являються все нові і нові моделі пірометрів. Для людини не досвідченого такий великий вибір може викликати замішання. І перед покупцем постає питання: Що вибрати? Кожному хочеться придбати товар за найменшою ціною з максимально кращими характеристиками. Якщо хочете знати, на що потрібно звертати увагу при виборі пірометра, то дочитайте до кінця і Ви з економите собі і гроші, і час.

Насправді все пірометри мають лише 3 важливих характеристики. Це діапазон вимірюваних температур, коефіцієнт візування (DS) і коефіцієнт емісії (EMS).

Діапазон вимірювання: сучасні пірометри здатні проводити вимірювання в широкому діапазоні температур. Навіть самі прості моделі мають діапазон від -50 до 380 С. Пірометри середньої цінової категорії зазвичай вимірюють в діапазоні до 1000 С. Однак варто пам'ятати, що чим більший діапазон, тим менше точність вимірювання. Тому якщо Ви плануєте вимірювати температуру наприклад до 300 С, то не варто брати моделі з діапазоном до 1500 С - так Ви заплатите більше і прилад отримаєте гірше.

Друга назва найважливішого властивості пірометрів — «показник візирування» воно безпосередньо залежить від оптики приладу. Оптичне дозвіл показує співвідношення відстані від пристрою до досліджуваної поверхні до діаметру плями діагностики (саме його усереднена температура досліджується). В даному випадку вибирати пірометр необхідно у відповідність з розмірами обстежуваного предмета, так як основне правило діагностики свідчить, що об'єкт повинен повністю потрапляти в робоче поле детектора і перекривати його так, щоб туди не потрапляли сторонні тіла зі своїми «температурами». Іншими словами: конкретний показник візирування визначає дистанції можна робити виміри об'єктів певного розміру, одночасно цією характеристикою приладу визначається мінімальний розмір реєстрованої теплової аномалії.Коефіцієнт візирування (DS) - даний параметр зображується у вигляді формули наприклад DS:12:1. Найчастіше зустрічаються пірометри з такими коефіцієнтами візування: DS:8:1; DS:12:1; DS:30:1; DS:50:1. Таким чином цей параметр дає можливість визначити ефективне робоче відстань пірометра.

DS:8:1 - до 2 м

DS:12:1 - до 5 м

DS:30:1 - до 10 м

DS:50:1 - до 15 м

Більшість сучасних пірометрів оснащені лазерною указкою, яка показує центр вимірюваної області. Деякі моделі оснащені двома лазерами - в такому випадку вимірювана поверхня знаходиться між лазерами. Така конструкція значно підвищує ефективність пірометрів. Деякі моделі пішли ще далі - вони оснащені декількома лазерами які формують чітко окреслене коло.

Коефіцієнт емісії (EMS) - мабуть найважливіший параметр. Він визначає, яка кількість тепла відбивається від вимірюваної поверхні. Для кожного матеріалу цей коефіцієнт свій. Якщо Ви перед вимірюванням не налаштували пірометр під тип матеріалу, то яким би точним або дорогим не був би Ваш прилад це не має значення, скоріше за все результати вимірювань будуть неправильними. Для багатьох матеріалів коефіцієнт EMS є табличним. Для тих же матеріалів, коефіцієнт яких не відомий - його можна легко визначити емпіричним шляхом. Для цього Вам буде потрібно точний контактний термометр. Необхідно з допомогою контактного термометра виміряти температуру поверхні і після цього підібрати той коефіцієнт при якому свідчення обох приладів співпадуть. До речі, для цієї мети багато пірометри мають роз'єм під термопару К-типу. Термопари відрізняються високою точністю і швидкістю вимірювань.